Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Z powodu zanieczyszczenia powietrza co roku w Polsce przedwcześnie umiera ok. 45 tys. osób, a ok. 10 proc. nowotworów płuc jest efektem skażenia środowiska. 24 stycznia 2016 roku w Krakowie odnotowano sześciokrotne przekroczenie norm stężenia pyłów zawieszonych.  W mieście ogłoszono 24-godzinny alarm smogowy.

Smog straszył nas w czasach, kiedy przemysł ciężki pracował pełną parą, a tymczasem dzisiaj, przywołując chociażby przykład Sosnowca, w którym nie pracuje już żadna z pięciu istniejących tu niegdyś kopalń, smog nadal pozostaje groźny. Czy to koszt, który płacimy za postęp technologiczny i rozwój gospodarczy?

– Już w starożytności powietrze w miastach było znacznie gorsze niż poza nim. Gęsta zabudowa, nagromadzenie wszelkiego typu palenisk, kanalizacja, rozwój rzemiosła itp. dostarczały do powietrza różnego typu wyziewów, gazów i dymów. Kumulowanie rozmaitych zanieczyszczeń stało się obiektem obserwacji i badań wielu pokoleń uczonych, którzy w miarę rozwoju urbanizacji zaczęli dostrzegać zmiany klimatyczne. Pierwsze poważne badania na temat wpływu miasta na klimat przeprowadzono w Londynie. Ich autorem był Luck Howard, który prowadził obserwację porównawczą terenów miejskich i pozamiejskich w latach 1807–1815. Swoje spostrzeżenia ogłosił w 1831 roku w publikacji pt. Climate of London Deduced from Meteorological Observations. Brytyjski prekursor badań klimatu stwierdził m.in., że w obszarze miejskim występuje wyższa temperatura niż poza miastem. Wynikało to ze zjawiska meteorologicznego, które dziś definiujemy jako efekt miejskiej wyspy ciepła. Grudzień 1952 roku stał się natomiast przełomowy w dziedzinie oceny szkodliwości zanieczyszczania środowiska. To właśnie wtedy, w wyniku smogu w Londynie w ciągu tygodnia zmarło ponad 4 tysiące ludzi, a w następnych tygodniach liczba zgonów znacznie wzrosła. Tragedię tę określa się mianem wielkiego smogu londyńskiego.

Czy to był skutek jakiejś awarii urządzeń, katastrofy w którymś z potężnych zakładów przemysłowych?

– Gdyby tak było, uznano by to za wypadek losowy, tymczasem zgony te szybko skojarzono z ogromną emisją zanieczyszczeń w połączeniu z wyjątkowo niekorzystnymi warunkami meteorologicznymi, w efekcie czego powstał śmiercionośny smog…

… czyli?

– To bardzo istotne, abyśmy rozumieli, na czym polega to zjawisko. Słowo smog jest połączeniem dwóch angielskich słów: smoke, czyli dym, i fog, czyli mgła. Dym jest wynikiem działalności człowieka, mgła natomiast jest efektem zjawiska atmosferycznego, częstych mgieł bardzo charakterystycznych dla londyńskiego klimatu. O wielkości smogu decydują trzy podstawowe czynniki: wielkość emisji zanieczyszczeń, warunki atmosferyczne i topografia, czyli ukształtowanie terenu.

Mgła zapewne nie była niczym niezwykłym dla londyńczyków, co więc przyczyniło się do tej tragedii?

– Lata 50. w historii Wielkiej Brytanii charakteryzowały się znacznym wzrostem produkcji. Mocarstwo, które stosunkowo najmniej ucierpiało podczas II wojny światowej, stało się motorem odbudowy zniszczonej działaniami wojennymi Europy Zachodniej. Bazując na dostawach surowców z byłych kolonii, terytoriów zamorskich i niezniszczonej infrastrukturze gospodarczej, Brytyjczycy ruszyli z niezwykle intensywną produkcją, której efektem była potężna emisja zanieczyszczeń. Jednocześnie zwiększył się także ruch samochodowy, transport towarów drogą lądową, kolejową, wodną, znacznie wzrosła liczba mieszkańców miast, przybyło więcej domostw ogrzewanych węglem… W konsekwencji tej kumulacji i specyficznych warunków meteorologicznych nastąpiła także kumulacja zanieczyszczeń. O zatrzymaniu produkcji nikt wtedy jednak nawet nie myślał. Wkrótce smog stał się nie tylko specyfiką Wysp Brytyjskich. Wszędzie, gdzie przemysł zaczynał stawać na nogi, sukcesowi gospodarczemu towarzyszyło nieodłącznie coraz to większe zanieczyszczenie środowiska.

Polski to także nie ominęło.

– Oczywiście. W końcu lat 60. i 70. w Polsce odnotowywano duży wzrost gospodarczy, ale ówczesne dane o wysokich stężeniach zanieczyszczeń powietrza najczęściej nie oglądały światła dziennego, ponieważ informacje te nie były wygodne dla władzy. W 1972 roku Sanepid, który wówczas zajmował się badaniami jakości powietrza, w jednym z punków województwa katowickiego odnotował opad pyłu wielkości 2 200 g/m2/rok, czyli ponad dziesięciokrotnie więcej od dopuszczalnej normy.

Większość z tych trucicieli zakończyła już swoją działalność.

– Szybko znaleźli się następni, głównym źródłem smogu stały się przede wszystkim rozwój komunikacji oraz urbanizacja, która spowodowała większe spalanie węgla w piecach domowych.

Zimą niemal każdego dnia słyszymy zatrważające komunikaty o zanieczyszczeniu powietrza. Kraków bije na alarm.

– Ten rodzaj smog zwany londyńskim ma związek głównie ze spalaniem węgla, a w konsekwencji emisją tlenków siarki, azotu, węgla, sadzy i pyłów, które w połączeniu z wilgotnym powietrzem i inwersją temperatury stają się źródłem zagrożenia dla wszystkich, a w szczególności dla dzieci czy ludzi starszych dotkniętych chorobami cywilizacyjnymi. Kiedy dym z kominów przemysłowych, domowych czy spaliny przy sprzyjających warunkach meteorologicznych wynoszone są w górę, szkodliwe substancje rozpraszają się na dużych przestrzeniach i ich stężenie jest stosunkowo niewielkie. Kiedy jednak sytuacja staje się niekorzystna, co związane jest z osiadaniem zimnego powietrza wraz z zanieczyszczeniami, szczególnie pyłu zawieszonego, wzrasta niebezpieczeństwo. Najgroźniejszy dla naszego zdrowia jest pył PM2,5 – jego średnica jest mniejsza niż 2,5 mikrometra, tak więc bez trudu dociera on do górnych dróg oddechowych, płuc, przenika także do krwi. Jego głównymi dostarczycielami są przestarzałe paleniska domowe i transport drogowy. Dzięki obowiązującym normom i zaostrzonym przepisom przemysł znacznie ograniczył emisję pyłu. 87 procent pyłu zawieszonego dostarcza niska emisja, której podstawowym źródłem są domowe kotłownie, stare piece, złej jakości węgiel i oczywiście ruch drogowy. W Polsce mamy 32 stanowiska mierzące stężenie pyłu PM2,5. W czołówce przekraczających normy są aglomeracje: śląska, warszawska, krakowska, wrocławska. Najlepiej pod tym względem wypadają północne obszary kraju. Nie zmienia to jednak faktu, że Polska przekracza europejską normę, plasując się w niechlubnej czołówce europejskiej.

Lato jednak też nie jest oazą spokoju.

– Wysoka temperatura sprzyja powstawaniu smogu typu Los Angeles, czyli fotochemicznego. Zawarte w spalinach samochodowych tlenki azotu i węglowodory pod wpływem promieniowania ultrafioletowego powodują powstawanie silnych utleniaczy, między innymi ozonu, który w górnej warstwie atmosfery chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, ale przy powierzchni ziemi jest szkodliwy dla wszystkich organizmów żywych, jest toksyczny i niebezpieczny. A liczba pojazdów na naszych drogach z roku na rok rośnie.

W latach 80. szczyciliśmy się ponad dwoma milionami samochodów, a już w 2013 roku co drugi Polak miał własne cztery kółka. To astronomiczny skok.

– I astronomiczne zanieczyszczenie środowiska. Wprawdzie samochody wyposażone są w katalizatory, których zadaniem jest zmniejszenie ilości szkodliwych związków w spalinach, wiele jednak z tych urządzeń nie spełnia norm, a ponadto na naszych drogach wciąż poruszają się pojazdy starego typu, które nie posiadają reduktora spalin. Eksperci Europejskiej Agencji Środowiska przeprowadzili badania w 38 krajach europejskich. Najgorzej wypadły Bułgaria, Polska, Słowacja, Węgry, Słowenia, Grecja, Czechy i Włochy. Na liście najbardziej zagrożonych w pierwszej dziesiątce znalazło się aż sześć polskich miast: Kraków na trzeciej pozycji, a od szóstej do dziesiątej kolejno: Nowy Sącz, Gliwice, Zabrze, Sosnowiec i Katowice. Niechlubne to dla nas wyróżnienie, wyprzedziła nas tylko Bułgaria. Ten sam raport ostrzega: każdego roku na całym świecie ponad dwa miliony ludzi umiera przedwcześnie z powodu wdychania zanieczyszczeń z powietrza, w Europie około 150 tys. rocznie. Na skutek dużego stężenia ozonu życie traci blisko pół miliona ludzi. Mamy więc do czynienia z gigantycznym problemem.

Żadna pora roku nie daje nam odpocząć?

– Najspokojniej bywa jesienią, ale pod warunkiem, że występują wtedy obfite opady z silnym wiatrem, co powoduje wypłukiwanie i rozpraszanie zanieczyszczeń. Jednym słowem jesień, za którą mało kto tęskni, jest najkorzystniejsza, a obecna zima też częściowo ją przypomina.

Jak przeciwdziałać smogowi?

– Przed smogiem typu londyńskiego trudno się obronić. To zadanie, z którym muszą zmierzyć się wszystkie kontynenty, a szczególnie kraje Unii Europejskiej. Wymiana wszystkich domowych palenisk to nie kwestia restrykcji czy rozporządzeń, na to potrzebne są długoletnie i mądrze opracowane strategie, począwszy od poziomów miejskich, a skończywszy na globalnych. Likwidacja bądź skuteczne unieszkodliwienie niskiej emisji domowych pieców węglowych, ograniczenie spalin samochodowych to zadania, z którym świat musi sobie poradzić i to szybko. Miejsca, które dotychczas kojarzyły się z czystym powietrzem, nie wytrzymują zderzenia z faktami. Przykładem może być ciesząca się ogromną turystyczną popularnością Hiszpania: według raportu EEA ponad 90 procent Hiszpanów oddycha powietrzem, którego zanieczyszczenie przekracza dopuszczalne normy. Głównym trucicielem okazują się samochody. Liczba ofiar wypadków na drogach jest tam dziesięciokrotnie niższa niż liczba ludzi, którzy zmarli na nowotwory, choroby układu krążenia czy oddechowego w wyniku wdychania zanieczyszczonego powietrza.

Europa jest świadoma zagrożenia, o czym świadczy wiele programów, restrykcyjne przepisy, choćby te dotyczące ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Nie mamy jednak wpływu na Azję, a szczególnie na Chiny.

– To jest rzeczywiście ogromny problem. Potężnemu rozwojowi gospodarczemu Chin towarzyszy niestety degradacja środowiska naturalnego. W 2013 roku świat obiegła dramatyczna informacja o smogu nad Harbinem w północno-wschodnich Chinach, gdzie dopuszczalne normy zostały przekroczone 24-krotnie. Miasto zostało sparaliżowane, wyłączono z ruchu kilka autostrad, wiele szkół zamknięto, odwołano loty… O liczbie ofiar wiemy niewiele. Szacuje się, że w Chinach rocznie w wyniku wdychania szkodliwych pyłów umiera średnio blisko półtora miliona mieszkańców. Administracja pod rządami Xi Jinpinga jest świadoma zagrożeń, przed dwoma laty władze Chin ogłosiły plan naprawczy. Przewiduje on między innymi zmniejszenie zużycia węgla, wzrost produkcji energii atomowej, większe wydobycie gazu oraz zakaz budowania nowych elektrowni węglowych na terenach otaczających największe miasta. Doraźnie wprowadzono ograniczenie sprzedaży nowych samochodów o prawie 40 proc. i zmniejszono limit wydawania dowodów rejestracyjnych.

Walka ze smogiem wydaje się walką z wiatrakami. Decyzje administracyjne dotyczące na przykład ograniczenia spalania węgla w domowych kotłowniach to bardzo odległa perspektywa poprawy. Jak się bronić przed smogiem?

– Wbrew pozorom mamy dużo możliwości. Przede wszystkim należy słuchać wszelkiego typu komunikatów i stosować się do proponowanych zaleceń. Ograniczyć jazdę samochodem, szczególnie w centrach miast, lepiej przesiąść się do komunikacji miejskiej. Reagować na nieprawidłowości, takie jak palenie śmieci zarówno w otwartych przestrzeniach, jak i domowych kotłowniach. Właściwe inspektoraty powinny zaostrzyć kontrole instalacji grzewczych. W sytuacji szczególnego zanieczyszczenia powietrza należy wychodzić z domu tylko z konieczności, czasami tak jak w Pekinie w maseczce przeciwsmogowej, a już z pewnością nie uprawiać żadnych sportów terenowych. Jeśli poziom zanieczyszczenia utrzymuje się przez kilka dni, aby chronić drogi oddechowe przed bezpośrednim kontaktem ze szkodliwymi emisjami, powinniśmy wybierać zadrzewione, pełne zieleni i wyżej położone okolice. Wszelkiego typu niecki i zagłębienia terenu, nawet mimo zalesienia, są równie niebezpieczne. W skali miejskiej należałoby przyspieszyć podłączania domów do lokalnych elektrociepłowni, wyeliminować sprzedaż węgla niskiej jakości, ograniczyć w centrach miast ruch samochodowy, co oczywiście determinuje usprawnienie komunikacji miejskiej. Wszystkie te zabiegi wymagają jednak głębokiego przekonania i świadomości, jak bardzo jesteśmy narażeni na skutki smogu, czyli należy postawić na właściwą edukację od najmłodszych lat. Dane statystyczne na temat umieralności i kolejnych powikłaniach to już nie są wyniki ostrzegawcze, ale alarmujące. To konieczność natychmiastowego działania. 

Rozmawiała Maria Sztuka